一种批评量贝模型的观点认为,它无法像传统的量子力学那样,用更基本、微观的现象来解释复杂的宏观现象。对量贝模型来说,迎接这个挑战最直接的方法,就是达成它所宣称的目标:在一些有说服力的新假设的基础上,重新构建量子力学的标准理论。
这个目标目前尚未达成,不过,量贝模型已经为阐释物理真实性提供了一种新视角。它将波函数解释为个人的信任程度,从而以精准的数学语言,解释了玻尔所说的直觉:“物理学关心的是我们如何描述自然。”量贝模型的支持者拥护这样一种观念:进行实验之前,实验结果根本就不存在。
比如,在测量某个电子的速度或位置之前,该电子根本就没有速度或位置。正是测量本身,使得被测量的特性成为真实存在。正如富克斯所说,“观察者通过自由意志对每次测量做出设定,在这种互动作用下,每时每刻都可以看作某种意义上的诞生时刻,世界一点点地被塑造出来”。从这种意义上说,宇宙造物从未间断,我们都是宇宙造物的积极贡献者。
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量子力学是一种非常成功的理论,可是它充满了奇怪的悖论。最近,一种名为量子贝叶斯模型(简称为量贝模型)的新观点融合了量子理论与概率论,希望消除悖论,或者使悖论变得不那么令人不安。
量贝模型重新构建了量子悖论中的核心概念——波函数。科学家利用波函数来计算粒子拥有某种特性(例如处于某个确定的位置而非其他位置)的概率。可是,当物理学家假设波函数真实存在的时候,问题就出现了。
量贝模型认为,波函数只是一种数学工具,观察者用它来为自己对于量子系统具备某种特性的个人信念赋值。根据这一观点,波函数并非真实存在——它只不过是个人主观心理状态的反应。
思想实验
消除量子悖论
为了说明量子贝叶斯模型与量子力学标准解释之间有何区别,我们可以想想著名的悖论——薛定谔的猫:一只猫和一瓶毒药被密封在一个盒子里。根据量子力学标准解释,某个概率为50%的量子事件打破(或没打破)瓶子,杀死(或没杀死)猫。在观察者往盒子里查看之前,波函数将该系统描述为既“死”又“活”的叠加态,猫也一样,既是死的,同时又是活的。观察会使得猫的状态塌缩为两种状态中的一种。与此相反,根据量贝模型,波函数只是对观察者心理状态的描述,处于叠加态的是观察者的心理状态,仅此而已。猫非死即活,观察会揭示最终结果。